بررسی دیزاین پترن سینگلتون (Singleton) در PHP

ثابت شده است که الگوهای طراحی PHP برای توسعه دهندگان بسیار مفید بوده و حلال مشکلات بزرگی هستند. پیروی از بهترین شیوه ها برای نوشتن کد کارآمد بسیار مهم است. الگوهای طراحی PHP یک مفهوم برنامه نویسی شی گرا (OOP) است که اکنون در پروژه های بزرگ نیز استفاده می شود. الگوی Singleton یک الگوی طراحی خلاقانه است که نمونه سازی یک کلاس را به یک شی محدود می کند. این تضمین می کند که تنها یک نمونه از کلاس در طول اجرای برنامه وجود داشته باشد.

هدف اصلی استفاده از الگوی Singleton، کنترل ایجاد شی است، و اطمینان حاصل شود که فقط یک نمونه از یک کلاس در یک برنامه وجود دارد. این می تواند در سناریوهایی مفید باشد که در آن داشتن چندین نمونه از یک کلاس مشکل ساز یا غیر ضروری است.

دیزاین پترن در PHP چیست؟

در مهندسی نرم‌افزار، یک الگوی طراحی یا همان دیزاین پترن یک راه‌حل تکرارپذیر برای مشکلات رایج در طراحی نرم‌افزار است. طرح های شی گرا خوب باید قابل استفاده مجدد، قابل نگهداری و گسترش باشند و دیزاین پترن ها در PHP می تواند در انجام این کار بسیار مفید باشد. این نه تنها به حل مشکلات کمک می کند، بلکه متضمن روشی بهینه برای رسیدگی به چالش های رایج است.

جهت بررسی دیزاین پترن ها در لاراول می توانید از این مقاله استفاده کنید.

چرا از دیزاین پترن ها در PHP استفاده کنیم؟

برخی از مهمترین مزایای پیاده سازی دیزاین پترن در PHP عبارتند از:

دیزاین پترن های PHP به حل مشکلات تکراری که در طول توسعه با آن مواجه می شوند کمک می کند
استفاده از دیزاین پترن ها در PHP ارتباط بین طراحان و توسعه دهندگان را کارآمدتر می کند
می توانید مطمئن باشید که سایر توسعه دهندگان کد شما را درک خواهند کرد زیرا از دیزاین پترن پیروی می کند
پیروی از بهترین شیوه ها به ساخت برنامه های کاربردی قوی تر کمک می کند
این به توسعه سریعتر و آسانتر کمک می کند

دیزاین پترن سینگلتون چیست؟

این الگو برای اطمینان از وجود تنها یک نمونه از یک شی استفاده می شود و هر زمان که به آن شی نیاز داشتید، همان (و نمونه واحد) در همه جای پایه کد شما فراخوانی می شود.

اول از همه، هر شیء واحد فضای حافظه را اشغال می کند. برخی از اشیا نیازی به ایجاد بیش از یک مورد ندارند. به عنوان مثال، بیایید فکر کنیم که به یک اتصال پایگاه داده نیاز داریم. اگر دوباره این شی را روی هر کلاینت ایجاد کنیم، مقدار قابل توجهی از فضای حافظه را اشغال خواهیم کرد و با ایجاد بیش از یک اتصال بدون دلیل، پایگاه داده خود را اشغال خواهیم کرد. به طور خلاصه، ما سرعت سرور را هم در سمت حافظه و هم در سمت پایگاه داده کاهش می دهیم. در این شرایط کاری که باید انجام دهیم داشتن یک نمونه از کلاس db است. اما چگونه می توانیم مطمئن شویم که در حال ایجاد یک نمونه هستیم؟ الگوی Singleton این مشکل را برای ما حل کرده است.

چرا باید از Singleton باید استفاده کنیم؟

در اینجا دلایلی وجود دارد که ممکن است بخواهید از الگوی طراحی Singleton استفاده کنید:

دسترسی سراسری: Singleton یک نقطه دسترسی سراسری به نمونه خود را فراهم می کند و به راحتی از هر نقطه در پایگاه کد قابل دسترسی است. زمانی که نیاز به دسترسی به یک منبع مشترک یا حفظ یک حالت مشترک در سراسر برنامه دارید، این می تواند مفید باشد.

اشتراک منابع: اگر برنامه شما به یک منبع مشترک مانند اتصال پایگاه داده، دسترسی به سیستم فایل یا اتصال شبکه نیاز دارد، الگوی Singleton تضمین می کند که تمام بخش های برنامه از یک نمونه از آن منبع استفاده می کنند و از تداخل و تکرار غیر ضروری جلوگیری می کند.

نمونه سازی کنترل شده: با محدود کردن ایجاد اشیا به یک نمونه، کنترل بیشتری بر نحوه ایجاد و مقداردهی اولیه آن شی دارید. این می تواند به ویژه در هنگام برخورد با تخصیص منابع گران قیمت یا فرآیندهای اولیه سازی پیچیده مفید باشد.
کپسوله سازی: الگوی Singleton ایجاد و مدیریت یک نمونه واحد را در خود کلاس در بر می گیرد. این کار استفاده از کلاس را ساده می‌کند، زیرا نیازی نیست که مشتریان نگران ایجاد یا مدیریت نمونه‌ها باشند.

با این حال، توجه به این نکته مهم است که الگوی Singleton همیشه بهترین راه حل نیست و استفاده از آن باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. این می تواند اتصال محکم را ایجاد کند و آزمایش را دشوارتر کند، زیرا یک وابستگی جهانی ایجاد می کند. علاوه بر این، اگر کلاس چندین نقش را به عهده بگیرد، می‌تواند مانع توسعه‌پذیری شود و اصل مسئولیت واحد را نقض کند.

بنابراین، ارزیابی اینکه آیا الگوی Singleton مناسب‌ترین انتخاب برای مورد استفاده خاص شما است، با در نظر گرفتن معاوضه‌ها و جایگزین‌های بالقوه، مهم است.

نحوه استفاده از دیزاین پترن سینگلتون در PHP

در PHP می توانید الگوی Singleton را با استفاده از مراحل زیر پیاده سازی کنید:

مرحله 1: یک کلاس ایجاد کنید و سازنده (construct__) را private کنید تا از نمونه سازی مستقیم از خارج کلاس جلوگیری کنید.

class Singleton
{
    private static $instance;
    
    private function __construct()
    {
        // Private constructor to prevent direct instantiation
    }
}

چرا سازنده را خصوصی کردیم؟

بدون استفاده از سازنده خصوصی، هر ایجاد کلاس جدید، نمونه جدیدی از کلاس ایجاد می کند که مشکلات عملکرد را برای ما ایجاد می کند. وقتی ما آن را خصوصی می کنیم، هیچ کس نمی تواند نمونه جدیدی از این کلاس ایجاد کند و می توانیم از آن مطمئن باشیم.

مرحله 2: یک متد استاتیک ایجاد کنید که به عنوان یک نقطه دسترسی گلوبال به نمونه کلاس عمل می کند. متد باید بررسی کند که آیا نمونه ای از کلاس قبلاً ایجاد شده است یا خیر. اگر بله، باید آن نمونه را برگرداند. در غیر این صورت، باید یک نمونه جدید ایجاد کرده و آن را برگرداند.

class Singleton
{
    private static $instance;
    
    private function __construct()
    {
        // Private constructor to prevent direct instantiation
    }
    
    public static function getInstance()
    {
        if (self::$instance === null) {
            self::$instance = new self();
        }
        
        return self::$instance;
    }
}

چرا متد استاتیک را اضافه می کنیم؟

ما یک سازنده خصوصی داریم، پس چگونه کلاس خود را راه اندازی کنیم؟ ما باید یک متد استاتیک داشته باشیم که اگر نمونه ای از این کلاس وجود نداشت یک نمونه ایجاد می کند و اگر وجود داشت آن نمونه را برمی گرداند. بنابراین می‌توانیم مطمئن باشیم که فقط یک نمونه از این کلاس داریم. این نیز اولین اصل SOLID (اصل تک مسئولیتی) را ثابت می‌کند.

مرحله 3: اکنون، هر زمان که نیاز به استفاده از نمونه Singleton دارید، می توانید متد ()getInstance را برای بازیابی آن فراخوانی کنید.

$singletonInstance = Singleton::getInstance();

خودشه! با این پیاده سازی، می توانید اطمینان حاصل کنید که تنها یک نمونه از کلاس Singleton در سراسر برنامه PHP شما وجود دارد.

نتیجه

ما باید تصمیم بگیریم که چه زمانی یک کلاس جدید ایجاد می کنیم که آیا با یک نمونه یا چند نمونه به آن نیاز داریم. و آن کلاس یا شی را به هر شکلی که لازم است آماده کنید.

اگر نکته ای یا نظری درباره دیزاین پترن سینگلتون دارید در قسمت نظرات بنویسید.